Не секрет, что знания физики необходимы для всех наук, которые только может изучать человек, ведь все что его окружает – это все часть физики.
Очень многогранна связь физики и биологии, благодаря чему интересно наблюдать сходство некоторых законов живой и неживой природы, это помогает улучшить понимание о единстве материального мира, а также нужно отметить, возможность применения физических методов при изучении биологических процессов.
Практически во всех разделах физики можно найти огромное количество примеров биофизики и бионики, но для целесообразности нужно частичное их использование, то есть одновременно с техническими примерами и с примерами из неживой природы.
Биофизика - это одна из комплексных наук, если быть точнее, то под биофизикой понимают науку, которая изучает биологические закономерности при помощи идей и методов физики.
В технопарке универсальных педагогических компетенций Шадринского государственного педагогического университета для изучения физиологии и физики можно использовать комплект BITRONICS LAB.
В комплект входят различные датчики, позволяющие сделать электрокардиограмму, электромиограмму, электроэнцефалограмму, отследить пульс, кожно-гальваническую реакцию, механическое колебание грудной клетки и многое другое.
Основу набора составляет центральный модуль с кабелем для подключения.
Лабораторная работа №1. Изучение электрокардиограммы и ее получение с помощью сенсора ЭКГ
Для выполнения этой лабораторной работы нужно понимать, что такое электрокардиография.
Электрокардиогра́фия — методика регистрации и исследования электрических полей, образующихся при работе сердца. Электрокардиография представляет собой относительно недорогой, но ценный метод электрофизиологической инструментальной диагностики в кардиологии.
Прямым результатом электрокардиографии является получение электрокардиограммы (ЭКГ), т.е. записи суммарного электрического потенциала, возникающего при возбуждении множества миокардиальных клеток. Возникновение электрических потенциалов в сердечной мышце связано с движением ионов через клеточную мембрану. Основную роль при этом играют катионы натрия и калия. Более подробно и простым языком это процесс описан в статье Д.Э.Шолохова ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИИ (https://scienceforum.ru/2017/article/2017034416?ysclid=le5ded3s1h527100618). Мы не будем вдаваться в подробности, кому интересно, почитайте статью.
Вернемся к набору BITRONICS LAB и организации лабораторной работы.
С помощью набора BITRONICS LAB можно получить сигнал электрокардиограммы в трех стандартных отведениях по Эйнтховену.
Историческая справка: Ви́ллем Эйнтхо́вен (21 мая 1860г, — 29 сентября 1927 г) — нидерландский физиолог, основоположник электрокардиографии, сконструировал в 1903 году прибор для регистрации электрической активности сердца, получил Нобелевскую премию по физиологии или медицине в 1924 году.
В одном цикле ЭКГ выделяют пять характерных пиков потенциала: P, Q, R, S и T, которые соответствуют разным фазам сердечной деятельности.
Для подключения сенсора ЭКГ вам понадобится:
- центральный модуль;
- сенсор ЭКГ;
- кабель для подключения центрального модуля к ПК;
- электроды-кнопки;
- одноразовые электроды.
Ход выполнения лабораторной работы:
1. С помощью соединительного кабеля подключите сенсор ЭКГ к любому порту центрального модуля (двойными стрелками вверх).
2. Прикрепите электроды-кнопки к одноразовым электродам с одной стороны и к модулю ЭКГ с другой стороны. Черный провод вставьте в разъем REF, серые – во входы «+» и «–» сенсора.
3. Подключите центральный модуль к компьютеру. Если загорелся светодиод на сенсоре ЭКГ, а светодиод на центральном модуле начал мигать, значит подключение выполнено верно, передача данных началась.
4. Запустите программу BiTronics Studio, на рабочем столе компьютера располагается соответствующий ярлык программы.
5. Подключите порт и перейдите во вкладку ЭКГ.
6. Полученный результат можно анализировать
7. Наблюдайте за сигналом ЭКГ и сравните его с картинкой в из теоретической части. Найдите в одном цикле записи все зубцы (P, Q, R, S, T), изображенные на картинке.
8. Выделите отрезки графика, соответствующие каждой из фаз сердечной деятельности – систоле предсердий (P зубец), систоле желудочков (QRST комплекс) и общей диастоле (расстояние от T до P). Измерьте их длительности.
Подписывайтесь на наш канал, будет интересно!
Продолжение здесь